土力學(xué)及基礎(chǔ)工程

土力學(xué)及基礎(chǔ)工程土力學(xué)與基礎(chǔ)工程一、填空題：1.土的結(jié)構(gòu)一般有____、____、____和____四種，其中____結(jié)構(gòu)是以面～邊接觸為主的。2.用三軸實(shí)驗(yàn)測(cè)定土的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)，在其它條件都相同的情況下，測(cè)的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)值最大的是實(shí)驗(yàn)，最小的是實(shí)驗(yàn)。3.樁按受力性狀分為、和三種。4.常水頭滲透實(shí)驗(yàn)適用于___土，變水頭實(shí)驗(yàn)適用于__土。5.按墻體的位移條件不同，土壓力分為______、______和______三種類型。6.地基極限承載力隨土的內(nèi)摩擦角增大而，隨埋深增大而。7.飽和土的滲透固結(jié)過程是土中孔隙水壓力逐漸，而有效應(yīng)力相應(yīng)的過程。8.按樁的施工方法樁可分為___樁和__樁。9.滲透變形包括和兩種基本形式。10.就與建筑物荷載關(guān)系而言，地基的作用是荷載，基礎(chǔ)的作用是荷載。11.通?？梢酝ㄟ^砂土的密實(shí)度或標(biāo)準(zhǔn)貫入錘擊實(shí)驗(yàn)的判定無粘性土的密實(shí)程度。12.按剪切速率的不同，直接剪切實(shí)驗(yàn)可分為實(shí)驗(yàn)、實(shí)驗(yàn)和實(shí)驗(yàn)三種方法。13.粘性土的界限含水量有、和。14.地基的變形可分為三個(gè)階段：即、、。15.與一般的連續(xù)材料相比，土具有______、______、______和______。16.按設(shè)計(jì)施工情況可將地基分為_______地基和_______地基。17.粘性土抗剪強(qiáng)度的庫(kù)侖定律表達(dá)式為；土的含水量增加，土的粘聚力C，強(qiáng)度降低。18.建筑物地基變形的特征可分為、、和________四種。19.《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB5007-2002）把粘性土根據(jù)液性指數(shù)的大小劃分為、、、和五種軟硬狀態(tài)。20.按引起土中應(yīng)力的荷載不同通常將土中應(yīng)力分為和兩種類型。21.地基的最終沉降量的計(jì)算方法有法和法兩種。22.朗肯土壓力理論和庫(kù)侖土壓力理論都是計(jì)算_____狀態(tài)下的土壓力。若用于計(jì)算擋土墻在外力作用下向填土方向產(chǎn)生移動(dòng)后該種狀態(tài)的土壓力，則稱為______土壓力。23.基礎(chǔ)按本身剛度的不同可分為基礎(chǔ)和基礎(chǔ)兩種類型。24.土的級(jí)配是否良好，通常用___________和____________兩個(gè)指標(biāo)綜合確定。25.無粘性土根據(jù)土的進(jìn)行工程分類，碎石類土是指粒徑的顆粒超過總質(zhì)量的土。26.粘性土在荷載作用下的沉降量，通常由_____沉降量、_____沉降量和_____沉降量組成。27.影響極限荷載的因素有地基土的________________、地基土的、基礎(chǔ)的________和、荷載作用的和時(shí)間。28.《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定，當(dāng)基礎(chǔ)寬度b，埋深d時(shí)，需對(duì)地基承載力標(biāo)準(zhǔn)值進(jìn)行修正。二、單項(xiàng)選擇題：1.甲、乙兩粘性土的塑性指數(shù)不同，則可判定甲、乙兩土有差異的指標(biāo)是[]A.含水量B.細(xì)粒土含量C.土粒重量D.孔隙率2.烘干法測(cè)定土的含水量時(shí)，烘箱的溫度應(yīng)控制在[]A.105℃B.90～100℃C.110℃以上3.工程上控制填土的施工質(zhì)量和評(píng)價(jià)土的密實(shí)程度常用的指標(biāo)是[]A.有效重度B.土粒相對(duì)密度C.飽和重度D.干重度4.反映粘性土結(jié)構(gòu)性強(qiáng)弱的指標(biāo)是[]A.液限B.液性指數(shù)C.無側(cè)限抗壓強(qiáng)度D.靈敏度5.由土粒傳遞的應(yīng)力和由孔隙水傳遞的應(yīng)力分別被稱為[]A.中性應(yīng)力，總應(yīng)力B.有效應(yīng)力，中性應(yīng)力C.有效應(yīng)力，孔隙水壓力6.單向偏心的矩形基礎(chǔ),當(dāng)偏心距e<=""p="">A.矩形B.梯形C.三角形D.拋物線形7.滲透力為[]A.線力B.面力C.體積力8.在下列壓縮性指標(biāo)中，數(shù)值越大，壓縮性越小的指標(biāo)是[]A.壓縮系數(shù)B.壓縮指數(shù)C.壓縮模量D.孔隙比9.能控制排水條件或量測(cè)孔隙水壓力的剪切實(shí)驗(yàn)儀器是[]A.直剪儀B.三軸剪切儀C.無側(cè)限強(qiáng)度實(shí)驗(yàn)儀10.砌體承重結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)是以()控制變形的。[]A.沉降量B.沉降差C.傾斜D.局部?jī)A斜11.衡量土的粒徑級(jí)配是否良好，常用()指標(biāo)判定。[]A.不均勻系數(shù)B.含水量C.標(biāo)貫擊數(shù)D.內(nèi)摩擦角12.側(cè)限壓縮實(shí)驗(yàn)所得的壓縮曲線(e-p曲線)愈平緩，表示該試樣土的壓縮性[]A.愈大B.愈小C.愈均勻D.愈不均勻13.柔性基礎(chǔ)的上部荷載為梯形分布時(shí)，基底接觸壓力分布呈現(xiàn)[]A.均勻分布B.馬鞍形分布C.鐘形分布D.梯形分布14.土中的水，()能夠傳遞靜水壓力。[]A.強(qiáng)結(jié)合水B.弱結(jié)合水C.重力水D.以上都不對(duì)15.土中某點(diǎn)處于極限平衡狀態(tài)，此時(shí)該點(diǎn)應(yīng)力狀態(tài)的莫爾圓與土的抗剪強(qiáng)度線的關(guān)系是[]A.相切B.相割C.相離16.擋土墻墻背與填土間的外摩擦角δ增大，則作用于墻背的主動(dòng)土壓力會(huì)[]A.增大B.減小C.不變17.計(jì)算土體自重應(yīng)力時(shí)，地下水位以下應(yīng)該采用()指標(biāo)。[]A.飽和重度B.浮重度C.干重度D.天然重度18.作用在擋土墻背上的總土壓力為[]A.集中力B.線力C.面積力D.體積力19.高承臺(tái)樁基礎(chǔ)是指()的基礎(chǔ)。[]A.承臺(tái)底面位于一般沖刷線以下B.承臺(tái)底面位于局部沖刷線以下C.承臺(tái)頂面位于一般沖刷線以下D.承臺(tái)底面位于局部沖刷線以上20.某科學(xué)館擬建于極厚的均質(zhì)粘土層地基上。采用天然地基上的條形淺基礎(chǔ)。在審查初步設(shè)計(jì)時(shí)，發(fā)現(xiàn)沉降量超過規(guī)范中容許值的8%，建議在施工設(shè)計(jì)時(shí)作適當(dāng)修改。修改的合理方向是[]A.加大基礎(chǔ)寬度B.加大基礎(chǔ)埋深C.改用樁基D.改用沉井基礎(chǔ)21.地下水的補(bǔ)給和排泄條件以及土中水的滲透速度都與土的()有關(guān)。[]A.滲透性B.水力梯度C.滲透距離D.滲透系數(shù)22.土的三相比例指標(biāo)中，()為直接測(cè)定指標(biāo)。[]A.含水量、孔隙比、飽和度B.重度、含水量、孔隙比C.土粒比重、含水量、重度23.基礎(chǔ)面積相同，基底應(yīng)力也相同，但埋置深度不同的兩基礎(chǔ)，最終沉降量[]A.埋深大的比埋深小的沉降大B.埋深大的比埋深小的沉降小C.兩基礎(chǔ)沉降無差別24.土中液態(tài)水可分為[]A.結(jié)晶水和結(jié)合水B.結(jié)合水和結(jié)構(gòu)水C.結(jié)構(gòu)水和重力水D.結(jié)合水和自由水25.極限平衡條件下，土體破壞面與大主應(yīng)力方向的夾角呈[]A.45°-?/2B.45°-?C.45°D.45°+?/226.下列基礎(chǔ)抵抗和調(diào)整不均勻沉降能力最大的是[]A.擴(kuò)展基礎(chǔ)B.十字交叉基礎(chǔ)C.筏形基礎(chǔ)D.箱形基礎(chǔ)27.采用條形荷載導(dǎo)出的地基界限荷載計(jì)算公式用于矩形底面基礎(chǔ)設(shè)計(jì)時(shí)，其結(jié)果[]A.偏于安全B.偏于危險(xiǎn)C.不能采用D.安全度不變28.框架結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)是以()控制變形的。[]A.沉降量B.沉降差C.傾斜D.局部?jī)A斜29.下列土中()更容易發(fā)生流砂。[]A.粗砂或礫砂B.細(xì)砂或粉砂C.粉土D.粘性土30.土工實(shí)驗(yàn)中把具有30°錐角、質(zhì)量為76g的平衡錐自由沉入土中，沉入()深度時(shí)土的含水量稱為液限。[]A.2mmB.12mmC.10mmD.15mm31.填土的最優(yōu)含水量接近[]A.縮限B.塑限C.液限32.土的變形模量E0與壓縮模量Es之間的關(guān)系是[]A.E0>EsB.E0=EsC.E0<Es33.地基沉降計(jì)算時(shí)沉降計(jì)算深度指的是[]A.主要壓縮層厚度B.主要受力層深度C.受建筑物荷載影響的土層深度D.持力層厚度34.臨塑荷載Pcr是指塑性區(qū)最大深度Zmax為下列中的哪一個(gè)對(duì)應(yīng)的荷載？[]A.Zmax=0B.Zmax=1/4C.Zmax=b/4D.Zmax=l/435.如在開挖臨時(shí)邊坡以后砌筑重力式擋土墻，合理的墻背形式是[]A.直立B.俯斜C.仰斜36.計(jì)算飽和粘性土地基的瞬時(shí)沉降常采用[]A.分層總和法B.彈性力學(xué)公式C.規(guī)范法D.以上都不對(duì)37.滲流的滲透力也稱動(dòng)水力,其數(shù)值[]A.與水力梯度成正比B.與橫截面積成正比C.與流速成反比D.與滲透系數(shù)成正比38.當(dāng)土的含水量增大時(shí),其液限的大小隨之[]A.減小B.增大C.無關(guān)39.粘性土的抗剪強(qiáng)度由兩部分組成，一部分是顆粒間的粘結(jié)力，另一部分是[]A.摩擦力B.水壓力C.有效應(yīng)力D.荷載40.朗金土壓力理論假定擋土墻墻背光滑無摩擦，造成主動(dòng)土壓力計(jì)算值[]A.偏大B.偏小C.無偏差D.偏大或偏小均可能41.所謂補(bǔ)償性設(shè)計(jì)，是指[]A.基礎(chǔ)的整體性好，剛度大，能調(diào)整和減小不均勻沉降B.基礎(chǔ)抵抗水平荷載的穩(wěn)定性增強(qiáng)C.施工時(shí)基坑開挖較深，可使挖土卸去的土重替換為建筑物的部分或全部重量D.基礎(chǔ)具有良好的抗震作用42.剛性基礎(chǔ)臺(tái)階寬高比的允許值是按下述辦法確定的[]A.根據(jù)經(jīng)驗(yàn)B.根據(jù)理論計(jì)算C.無需進(jìn)行內(nèi)力分析和截面強(qiáng)度計(jì)算D.在地基反力作用下，控制基礎(chǔ)內(nèi)的拉應(yīng)力和剪應(yīng)力使其不超過基礎(chǔ)材料的強(qiáng)度43.在地基變形驗(yàn)算時(shí)，對(duì)煙囪、水塔等高聳結(jié)構(gòu)，控制的變形特征主要是[]A.沉降量B.沉降差C.傾斜D.局部?jī)A斜44.土的含水量ω值可能變化的范圍為[]A.0<ω<100%B.0≤ω≤100%C.ω>045.某水平分層的天然土體,其豎向的滲透系數(shù)()水平向滲透系數(shù)。[]A.小于B.等于C.大于46.下列三相指標(biāo)中，哪個(gè)指標(biāo)不以“%”表示？[]A.含水量B.孔隙比C.孔隙率D.飽和度47.作用于矩形基礎(chǔ)的基底壓力相同，埋深相同，土質(zhì)相同的兩個(gè)基礎(chǔ)，若它們的長(zhǎng)寬比相同，則基礎(chǔ)尺寸小的沉降()基礎(chǔ)尺寸大的沉降。[]A.大于B.小于C.等于D.可能大于也可能小于48.土的壓縮系數(shù)的單位為[]A.無單位B.Mpa-1C.Mpa49.要減小作用在擋土墻上的主動(dòng)土壓力，可采取下列哪項(xiàng)措施？[]A.增大墻背外摩擦角δB.增大墻背傾角εC.增大填土表面坡角β50.對(duì)負(fù)摩擦樁，軸力最大的截面位于[]A.樁的頂端B.樁的底端C.中性點(diǎn)處D.樁的豎向位移為零處三、判斷題：1.土中附加應(yīng)力的大小只與計(jì)算點(diǎn)深度有關(guān)，而與基礎(chǔ)尺寸無關(guān)。[]2.完全飽和土體，含水量ω=100％。[]3.樁基礎(chǔ)的作用是將上部結(jié)構(gòu)的荷載傳遞到較深的好土層上。[]4.按太沙基一維固結(jié)理論，固結(jié)度與地表荷載大小無關(guān)。[]5.在直剪實(shí)驗(yàn)時(shí)，剪切破壞面上的剪應(yīng)力并不是土樣所受的最大剪應(yīng)力。[]6.土的e越大，則土的透水能力越強(qiáng)。[]7.粘性土的物理狀態(tài)可用含水量表示，現(xiàn)有甲、乙兩種粘性土，測(cè)得它們的含水率ω甲>ω乙，則可以斷定甲土比乙土軟。[]8.土的天然重度越大，則土的密實(shí)性越好。[]9.庫(kù)侖土壓力理論的計(jì)算公式是根據(jù)滑動(dòng)土體各點(diǎn)的應(yīng)力均處于平衡狀態(tài)而導(dǎo)出的。[]10.影響填土壓實(shí)效果的因素有含水量、擊實(shí)功和土的性質(zhì)。[]11.飽和土的滲透固結(jié)是土中孔隙水壓力消散，逐漸轉(zhuǎn)移為有效應(yīng)力的過程。[]12.擋土墻后的填土有地下水時(shí)，由于土壓力減小了，故對(duì)墻身穩(wěn)定是有利的。[]13.樁基設(shè)計(jì)中，當(dāng)樁側(cè)土有大面積的沉降，將在樁側(cè)產(chǎn)生負(fù)摩阻力，這部分摩阻力也能幫助樁基承載。[]14.按土體強(qiáng)度理論公式確定地基承載力時(shí)，還應(yīng)驗(yàn)算地基的變形條件。[]四、簡(jiǎn)答題：1.為什么說在一般情況下,土的自重應(yīng)力不會(huì)引起土的壓縮變形（或沉降），而當(dāng)?shù)叵滤幌陆禃r(shí)，又會(huì)使土產(chǎn)生下沉呢？2.流土與管涌有什么不同？它們是怎樣發(fā)生的？3.基底應(yīng)力和基底反力有何區(qū)別？4.樁承臺(tái)的作用是什么？5.土的壓縮性指標(biāo)有哪些？各通過什么實(shí)驗(yàn)測(cè)得？寫出其表達(dá)式及指標(biāo)間的換算關(guān)系式。6.確定地基容許承載力的方法有哪幾種？7.什么叫最優(yōu)含水量?壓實(shí)粘性土?xí)r為何要控制含水量?8.簡(jiǎn)述淺基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)程序。9.簡(jiǎn)述分層總和法計(jì)算最終沉降量的主要步驟，并寫出計(jì)算公式。10.地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)時(shí),地基與基礎(chǔ)主要應(yīng)滿足哪幾個(gè)方面的要求?五、計(jì)算題：1.某土樣重180g，飽和度Sr=90%，土粒比重為2.7，烘干后重135g。若將該土樣壓密，使其干密度達(dá)到1.5g/cm3。試求此時(shí)土樣的天然重度、含水量、孔隙比和飽和度。2.條形基礎(chǔ)下地基土中M點(diǎn)的應(yīng)力為：σx=100Kpa，σz=250Kpa，τxz=40Kpa，已知土的C=0，φ=30o，試求：①與大主應(yīng)力面成60o的傾斜面上的正應(yīng)力σ和剪應(yīng)力τ；②M點(diǎn)處土是否達(dá)到極限平衡狀態(tài)？為什么？3.某飽和軟粘土層，厚10m，在外荷載作用下產(chǎn)生的附加應(yīng)力沿土層深度分布簡(jiǎn)化為梯形，下為不透水層。已知初始孔隙比e1=0.85，壓縮系數(shù)a=2.5×10-4kpa-1，滲透系數(shù)k=2.5，求土層沉降15.0cm所需4.某建筑物條形基礎(chǔ)，受偏心荷載的作用（如圖所示）。圖中B=3.5m，埋深D=2.0m，若取1延M考慮，則（F+G）=480KN/m，偏心距e0=0.65m，問按照建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范，地基承載力設(shè)計(jì)值至少為多少才能滿足要求。5.某擋土墻墻高H=5m，墻背垂直光滑，墻后填土水平，填土為干砂，容重為19kN/m3,內(nèi)摩擦角為30°，墻后填土表面有超載15kN/m2,試計(jì)算作用在擋墻上主動(dòng)土壓力和被動(dòng)土壓力的大小，并分別畫出墻后土壓力強(qiáng)度分布圖。第4題圖示6.某條形基礎(chǔ)，基礎(chǔ)寬度B=4m,埋深D=2m,地基土的重度γ=18.5kN/m3,內(nèi)聚力c=15kpa，內(nèi)摩擦角?=20°。①試按太沙基公式確定地基的極限承載力。②如果安全系數(shù)K=2.5，求地基承載力的設(shè)計(jì)值。7.如圖所示基礎(chǔ)基底尺寸為4m×2m，試求基底平均壓力pmax和pmin，繪出沿偏心方向的基底壓力分布圖。（基礎(chǔ)及臺(tái)階上回填土平均重度為20KN/m3）第7題圖示8.某低承臺(tái)樁基礎(chǔ)，樁的平面布置如圖所示，各樁的尺寸相同，樁的直徑為1M，承臺(tái)底面形心處作用有軸力N=20000KN，M=4000KN·m，H=400KN，試按簡(jiǎn)化法確定各樁承受的軸力Ni。AC（圖示單位：㎝)9.某構(gòu)筑物基礎(chǔ)如圖所示，在設(shè)計(jì)地面標(biāo)高處作用有偏心荷載680kN，偏心距1.31m，基礎(chǔ)埋深為2m，底面尺寸為4m×2m。試求基底平均壓力p和邊緣最大壓力pmax，并繪出沿偏心方向的基底壓力分布圖?；A(chǔ)及臺(tái)階上回填土平均重度為20KN/m310.某工業(yè)廠房柱基礎(chǔ)，基底尺寸4×6m2，作用在基礎(chǔ)頂部的豎向荷載F=3000kN，彎矩M=2100kN·m，地質(zhì)條件及基礎(chǔ)埋深如圖所示，地下水位于基礎(chǔ)底面處，實(shí)驗(yàn)算該地基土承載力是否滿足要求。(γw=10kN/m3，γG=20kN/m3)11.用某種土填筑路堤，每層填土的厚度為0.5m。已測(cè)得土粒比重G=2.6，夯實(shí)前土的重度γ=16KN/m3，含水量ω=15%；夯實(shí)后，要求土的干重度γd達(dá)到18.2KN/m3，試計(jì)算剛好滿足該要求時(shí)，每層填土夯實(shí)后的厚度。（γw=10KN/m3）12.擋土墻高6M，填土的物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)如下：φ=16o，C=15KPa,γ=19KN/m3,墻背直立、光滑，填土表面水平。試求①擋土墻的主動(dòng)土壓力大小并繪出土壓力強(qiáng)度分布圖。②若墻背后不允許出現(xiàn)裂縫，則至少應(yīng)在填土表面施加多少超載q才能滿足要求？參考答案一、填空題：1．單粒結(jié)構(gòu)蜂窩結(jié)構(gòu)絮凝結(jié)構(gòu)分散結(jié)構(gòu)絮凝2．固結(jié)排水剪切不固結(jié)不排水剪切3．端承樁摩擦樁純摩擦樁4．透水性強(qiáng)的無粘性（砂）透水性差的粘性5．靜止土壓力主動(dòng)土壓力被動(dòng)土壓力6．增大增大7．減?。ɑ蛳ⅲ┰龃螅ɑ蛟黾樱?．預(yù)制灌注9.流土管涌10．承擔(dān)傳遞11．相對(duì)錘擊數(shù)12．慢剪固結(jié)快剪快剪13．縮限塑限液限14．壓密（線性）變形階段塑性變形階段破壞階段15．碎散性多相性（或三相體系）復(fù)雜性易變性16．天然人工17．τ=σtgφ+c減小18．沉降量沉降差局部?jī)A斜傾斜19．堅(jiān)硬硬塑可塑軟塑流塑20．自重應(yīng)力附加應(yīng)力21.分層總和規(guī)范22．極限平衡被動(dòng)23．剛性柔性24．不均勻系數(shù)曲率系數(shù)25．顆粒級(jí)配大于2mm50％26．瞬時(shí)主固結(jié)次固結(jié)27．破壞模式物理力學(xué)性質(zhì)（C、φ、γ）寬度埋置深度方向28．大于3m大于0.5m二、單項(xiàng)選擇題：1.B2.A3.D4.D5.C6.B7.C8.C9.B10.D11.A12.B13.D14.C15.A16.B17.B18.B19.D20.B21.A22.C23.B24.D25.A26.D27.A28.B29.B30.C31.B32.C33.A34.A35.C36.B37.A38.C39.A40.A41.C42.D43.C44.C45.A46.B47.B48.B49.A50.C三、判斷題：1.×2.×3.√4.√5.√6.×7.×8.×9.×10.√11.√12.×13.×14.√四、簡(jiǎn)答題：1.答：一般情況下，地基是經(jīng)過了若干萬年的沉積，在自重應(yīng)力作用下已經(jīng)壓縮穩(wěn)定了。自重應(yīng)力已經(jīng)轉(zhuǎn)變?yōu)橛行?yīng)力了，這種情況下，自重應(yīng)力不會(huì)引起土體壓縮。但如土體是新近沉積，自重應(yīng)力還未完全轉(zhuǎn)變?yōu)橛行?yīng)力，則自重應(yīng)力將引起土的壓縮變形。當(dāng)?shù)叵滤幌陆禃r(shí)，部分土層從水下變?yōu)樗?，該土層原來受到浮托力作用，現(xiàn)該浮托力因水位下降而消失，相當(dāng)于在該土層施加了一個(gè)向下的體積力，其大小等于浮托力。該力必然引起土體壓縮變形。2.答：流土是指在向上滲流作用下局部土體表面隆起，或土粒同時(shí)起動(dòng)而流失的現(xiàn)象。而管涌是滲透變形的另一種，是指在滲流作用下土體中的細(xì)土粒在粗土粒形成的孔隙孔道中發(fā)生移動(dòng)而被帶出的現(xiàn)象。流土主要發(fā)生在地基或土壩下游滲流逸出處。而管涌主要發(fā)生在砂礫中。當(dāng)土體在上下游水位差作用下產(chǎn)生的水力坡降大于等于該土的臨界水力坡降時(shí)，就會(huì)發(fā)生流土或管涌滲透破壞，或地基為成層土?xí)r，當(dāng)有由下向上滲流，粘土層底面的有效應(yīng)力為零時(shí)即發(fā)生流土破壞。3.答：基底應(yīng)力和基底反力均是指基礎(chǔ)底面與地基之間的接觸應(yīng)力。對(duì)地基來說，它是荷載作用于地基表面的壓力，稱為基底應(yīng)力；對(duì)基礎(chǔ)來說，它是地基反作用于基礎(chǔ)底面的反力，故稱之為基底反力。嚴(yán)格來說，二者大小相等，方向相反。但在具體應(yīng)用中往往不加以區(qū)分，認(rèn)為二者是一回事。合理的說法應(yīng)為：針對(duì)地基時(shí)講基底應(yīng)力，針對(duì)基礎(chǔ)時(shí)講基底反力。4.答：樁承臺(tái)的作用包括下列三項(xiàng)：①把多根樁聯(lián)結(jié)成整體，共同承受上部荷載；②把上部結(jié)構(gòu)荷載，通過樁承臺(tái)傳遞到各根樁的頂部；③樁承臺(tái)為現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，相當(dāng)于一個(gè)淺基礎(chǔ)。因此，樁承臺(tái)本身具有類似于淺基礎(chǔ)的承載能力，即樁承臺(tái)效應(yīng)。5.答：土的壓縮性指標(biāo)有:a、Es、Cc、E0,其中a、Es、Cc是通過側(cè)限壓縮實(shí)驗(yàn)測(cè)得,E0則通過載荷實(shí)驗(yàn)、旁壓實(shí)驗(yàn)（或現(xiàn)場(chǎng)原位測(cè)試）測(cè)得。其表達(dá)式及換算式有：a=（e1-e2）/（p1-p2），Es=（1+e1）/a，E0=βEs6.答：方法有：（1）理論公式法：用臨塑、臨界荷載或極限荷載賦予一定的安全系數(shù)計(jì)算；（2）規(guī)范法：按表格查??；（3）現(xiàn)場(chǎng)原位測(cè)試；（4）當(dāng)?shù)亟ㄖ?jīng)驗(yàn)。7.答：在一定的壓實(shí)功能作用下，土在某一含水量下可以擊實(shí)達(dá)到最大的密度，這個(gè)含水量稱為最優(yōu)含水量。對(duì)應(yīng)著擊實(shí)曲線上峰值時(shí)的含水量。粘性土料過干或過濕都不能獲得好的壓實(shí)效果；當(dāng)含水量過低時(shí)，粘性土顆粒周圍的結(jié)合水膜薄，粒間引力強(qiáng)，顆粒相對(duì)移動(dòng)的阻力大，不易擠緊；當(dāng)含水量過大時(shí)，自由水較多，擊實(shí)時(shí)，水和氣體不易從土中排出，并吸收了大部分的擊實(shí)功能，阻礙了土粒的靠近。故在壓實(shí)粘性土?xí)r要控制土的含水量。8.答：(1)選擇淺基礎(chǔ)的類型和建筑材料；(2)確定基礎(chǔ)的埋置深度；(3)確定地基土的容許承載力；(4)確定基礎(chǔ)的平面尺寸；(5)軟弱下臥層強(qiáng)度的檢算；(6)地基變形（沉降量、沉降差、偏心矩）檢算；(7)地基和基礎(chǔ)（傾覆、滑動(dòng)）穩(wěn)定性檢算；(8)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；(9)基礎(chǔ)的施工設(shè)計(jì)。9.答：分層總和法計(jì)算地基最終沉降量的主要步驟有：(1)地基土分層：分層厚度hi≤0.4B，不同土層分界面和地下水面都應(yīng)作為分層面；(2)計(jì)算地基土中的自重應(yīng)力，并按比例畫在基礎(chǔ)中心線的左邊；(3)計(jì)算地基土中的附加應(yīng)力，并按比例畫在基礎(chǔ)中心線的右邊；(4)確定地基壓縮層深度Zn（一般土取附加應(yīng)力等于自重應(yīng)力的20%，軟土取附加應(yīng)力等于自重應(yīng)力的10%的標(biāo)高作為壓縮層的下限）；(5)計(jì)算各分層的沉降量：(6)求和得地基最終沉降量。10.答：(1)基底平均應(yīng)力設(shè)計(jì)值p≤地基承載力設(shè)計(jì)值f,且pmax≤1.2f；（2）對(duì)承受水平荷載作用的構(gòu)筑物及建造在斜坡上的建筑物應(yīng)滿足穩(wěn)定性要求；（3）地基沉降量應(yīng)小于地基容許變形值；（4）基礎(chǔ)本身要有足夠的強(qiáng)度、剛度和耐久性。五、計(jì)算題：1.解：由已知條件可得原土樣的三相數(shù)值為：m=180gms=135gmw=180－135=45gVs=135/2.7=50cm3Vw=45cm3Vv=Vw/Sr=45/0.9=50cm3V=50＋50=100cm3土樣壓密后的三相數(shù)值為：V=135/1.5=90cm3Vv=90－50=40cm3Vw=40cm3mw=40gm=135＋40=175gγ=175/90×10=19.4kN/m3=40/135×100%=29.6%e=40/50=0.8Sr=40/40×100%=100%2.解：①σ1=(σx+σz)/2+√［(σx-σz)/2］2+τxz2=(100+250)/2+√［(250－100)/2］2+402=260Kpaσ3=(σx+σz)/2－√［(σx-σz)/2］2+τxz2=(100+250)/2－√［(250－100)/2］2+402=90Kpa與大主應(yīng)力面成60o的平面上的正應(yīng)力為：（α=60o）σ=(σ1+σ3)/2+［(σ1－σ3)/2］·cos2α=(260+90)/2+［(260－90)/2］?cos(2×60o)=132.5Kpa與大主應(yīng)力面成60o的平面上的剪應(yīng)力為：τ=［(σ1－σ3)/2］·sin2α=［(260－90)/2］?sin(2×60o)=73.61kpa②sinθmax=(σ1－σ3)/(σ1+σ3)=(260－90)/(260+90)=0.486θmax=29.1o<φ=30o故M點(diǎn)處土未達(dá)到極限平衡狀態(tài)。3.解：固結(jié)應(yīng)力σＺ=（200＋100）/2=150kPa最終沉降量s=σＺHa/(1＋e1)=150×1000×2.5×10-4/(1＋0.85)=20.27cmＵt=st/s=15.0/20.27=0.740查表得：ＴＶ=0.422固結(jié)系數(shù)CV=k(1＋e1)/aγw=2.5×(1＋0.85)/2.5×10-4×0.098=1.9×105cm2/年t=ＴＶH2/CV=0.422×10002/1.9×105=2.22年4.解：因?yàn)閑0=0.65m>B/6=3.5/6=0.583m，pmin<0，基底應(yīng)力發(fā)生重分布，按應(yīng)力重分布公式計(jì)算最大基底應(yīng)力pmax。pmax=2（F+G）/[3（B/2-e0）]=2×480/[3（3.5/2-0.65）]=290.9kpa按照“規(guī)范”要求：p=（F+G）/B≤f且pmax≤1.2f即f≥（F+G）/B=480/3.5=137.14kpa且pmax=290.9≤1.2f，得f≥290.9/1.2=242.42kpa因此：取f≥242.42kpa，即地基承載力設(shè)計(jì)值至少為242.42kpa才能滿足要求。5.解：(1)Ka=tg2(45°-φ/2)=0.33pa0=Ka×q=0.33×15=4.95kPapa1=Ka×(γh+q)=0.33×(19×5+15)=36.3kPa圖一Ea=(pa0+pa1)/2×H=(4.95+36.3)/2×5=103.1kN/m主動(dòng)土壓力強(qiáng)度分布圖如圖一。(2)Kp=tg2(45°+φ/2)=3pp0=Kp×q=3×15=45kPapp1=Kp×(γh+q)=3×(19×5+15)=330kPaEp=(σp0+σp1)/2×h=(45+330)/2×5=937.5kN/m被動(dòng)土壓力強(qiáng)度分布圖如圖二。6.解：由?=20°查曲線圖可得：Nc=17.7Nq=7.44Nγ=44.95kpa36.3kpa45kpa330kpa圖二代入太沙基公式可得Pu=cNc+qNq+γBNγ/2=15×17.7+18.5×2×7.44+(18.5×4×4)/2=688.78kpa地基承載力為f=Pu/K=688.78/2.5=275.5kpa7.解：設(shè)基礎(chǔ)及臺(tái)階上回填土平均重度為20KN/m3。N=G+F=20×4×2×2+680=1000KNM=F×0.35=680×0.35=238KN·me=M/N=238/1000=0.238kpaWMAN63.16937.802maxmin63.441254261238421000p=±=??±?=±=基底應(yīng)力分布圖如圖所示。8.解：設(shè)樁群截面重心O點(diǎn)離B點(diǎn)靠右xM，樁的橫截面積為S，則有：5S×1.5－3S×1.5=8S×x解得x=0.375M將作用在承臺(tái)底面形心處的外力移到樁群截面重心O點(diǎn)處，有：N=20000KNM=4000＋20000×0.375=11500KN·m，H=400KNΣXi2=3×(1.5＋0.375)2＋5×(1.5－0.375)2=16.88因此，最左邊三根樁各樁所承受的軸力為:Ni左=N/n＋MXi/ΣXi2=20000/8＋11500×(1.5＋0.375)/16.88=3777.4KN最右邊五根樁各樁所承受的軸力為:N